机插稻田“插喷同步”控草技术中不同封闭除草剂的控草效果及安全性

邱光 李建伟 沈素文 孔成 张新凤

摘要：随着农村劳动力向城市转移和农业经营主体向种植大户转变，农业生产迫切需要一种低成本、高效率、轻简化的生产管理模式。水稻机插秧技术在各地快速发展，但机插秧稻田的杂草危害问题却越来越严重。以“插喷同步”控草技术为基础，研究不同除草剂及组合配方在插秧时同步喷施到稻田，对稻田杂草的防控效果、持效期以及对水稻生长发育的影响。小区试验和大面积示范试验的结果表明，插秧后15 d，不同药剂对杂草的株防效具有显著性差异，以30%苄嘧·丙草胺油悬浮剂（OD）的控草效果最好，总防效达到96.85%～100.00%;而40%苄嘧·丙草胺可湿性粉剂（WP）和53%苄嘧·苯噻酰草胺WP的控草效果较差，总防效分别为90.70%、91.46%。插秧后30 d，不同除草剂对杂草持续防控能力出现极显著性差异，以30%苄嘧·丙草胺OD的控草效果最好，株防效达94.21%以上，鲜质量防效达92.11%以上，而对照药剂的株防效只有76.89%、62.47%，鲜质量防效只有72.80%、57.71%。水稻外观和分蘖情况调查结果显示，在“插喷同步”过程中，不同除草剂对水稻安全性具有显著性差异，以30%苄嘧·丙草胺OD安全性较高，但重复喷雾还有一定隐患，其他药剂的安全性较差。大区示范试验结果表明，喷施30%苄嘧·丙草胺OD过程中，添加安全解毒剂，可以显著提高药剂对幼苗的安全性;对杂草的防控效果和持效期与小区试验结果相同。由此可见，利用“插喷同步”技术，结合使用30%苄嘧·丙草胺OD，配套安全解毒剂，既能有效抑制杂草萌发，又能延长药剂持续防控杂草的能力，而且对水稻安全无药害。

关键词：机插秧稻;插喷同步;除草剂;杂草防效;安全性;分蘖动态

中图分类号：S451.21 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）07-0119-05

收稿日期：2020-04-20

基金项目：国家重点研发计划（编号：2016YFD0200805）;江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（16）1001]。

作者简介：邱 光（1967—），男，江苏南京人，硕士，研究员，主要从事稻田杂草防控应用技术研究工作。E-mail：774222763@qq.com。

通信作者：沈素文，硕士，研究员，主要从事生物农药研发研究。E-mail：326802423@qq.com。

水稻是江苏省最主要的农作物之一，传统种植方式以手工移栽为主，这种方式须要消耗大量劳动力。随着经济发展，劳动力向城市转移，农村越来越缺乏青壮年劳力者;特别是随着土地流转，种植大户和家庭农场越来越多，劳动力更加匮乏，传统种植方式已经不适用于大面积集约化种植模式[1]。

随着农业机械化的发展，水稻高效轻简化栽培方式越来越多，如机插秧、水直播、旱直播、抛秧等，代替了传统的手工插秧方式。江苏省处于比较明显的寒热交替气候带，种植直播稻具有较大的气候风险，一旦水稻灌浆期碰到寒流将造成毁灭性的灾害[2]，因此，江苏省一直主推机插稻栽培模式。但是，由于机插稻受制于秧龄弹性小、秧苗素质不高、移栽植伤重、返青期长、生育期缩短等技术缺陷[3-4]，移栽后早期须要进行干湿交替管理，造成杂草危害严重，难于防控，严重影响了水稻生长，成为机插秧稻不能全面推广的重要原因之一。

目前，机插秧稻田杂草防除主要采用“两封一杀”方法，即插秧前进行1次封闭，插秧后5～7 d再撒毒土进行第2次封闭，插秧后25～30 d再进行1次茎叶除草[5]。这种除草方式存在一定弊端：插秧时插秧机对土壤翻动比较大，对前期封闭的药土层造成破坏，田面高低不平容易滋生杂草;插秧后干干湿湿的土壤环境，也有利于杂草再次萌发;插秧后5～7 d进行第2次封闭时，主要用撒毒土方式，药剂在田间分布不均匀，封闭除草效果不理想，还须要进行茎叶除草。

随着除草剂在稻田大量使用，稻田杂草种类和抗药性发生了较大的变化[6-7]。为了解决抗性杂草的防除问题，人们不得不加大茎叶除草剂的使用量来提高防效，这不仅导致杂草抗药性进一步发展，也造成了农药残留量增加和农业面源污染加重[8]。

针对以上机插秧稻田草害问题，笔者所在课题组研发出与插秧机配套的“插喷同步”封闭控草技术，在水稻插秧时同步进行施药控草，即在插秧机上安装低位高压扇形喷雾装置，将除草剂均匀喷施在土壤深层，形成一层稳定、较厚的药土层，从而持续地抑制杂草种子的萌发和生长。该技术不仅操作简便、作业效率高、省时省工;而且可以做到精准施药，解决了人工施药过程中存在的漏喷和重喷问题;并结合使用安全解毒剂，解决除草剂对水稻幼苗的安全性问题，可以为水稻机械化生产提供一套轻简化的控草技术。

目前，适用于机插秧稻田的封闭除草剂较多，但其剂型、持效期和安全性是不是适宜“插喷同步”控草技术，须要进行详细的研究。本研究旨在探索一种适宜“插喷同步”控草的安全型除草剂，研究其使用剂量，考察其持续控草能力及对水稻的安全性，并通过大面积示范来验证该技术的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验地条件

试验示范田位于江苏省淮安市淮安区汤军民家庭农场，前茬作物为冬小麦。田间主要杂草为稗草[Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.]、千金子[Leptochloa chinensis （L.） Nees]、异型莎草（Cyperus difformis L.）、丁香蓼（Ludwigia prostrata Roxb.）、鸭舌草[Monochoria vaginalis （Burm.f.） C. Presl ex Kunth]、鳢肠（Eclipta prostrate L.）等。插秧施药前，田块平整，开排水沟。

1.2 水稻品种及处理

供试水稻品种为南粳9108。小区试验于2017年5月16日播種，6月7日插秧，秧龄20 d。大区示范于2018年5月18日播种，6月10日插秧，秧龄21 d。采用工厂化毯式育秧，育秧前种子用17%杀螟乙蒜素可湿性粉剂0.425 mg/L液浸泡48 h，催芽播种;起苗前喷施送嫁药，秧苗健壮无病虫害。

1.3 小区试验供试药剂

30%苄嘧·丙草胺油悬浮剂（OD），江苏省苏科农化有限公司生产;40%苄嘧·丙草胺可湿性粉剂（WP），江苏丰山集团股份有限公司生产;30%丙草胺乳油（EC），瑞士先正达作物保护有限公司生产;53%苄嘧·苯噻酰草胺WP，昆山市鼎烽农药有限公司生产;24%安全解毒剂EC，委托江苏省苏科农化有限公司生产。

1.4 小区试验设计

共设8个处理，各处理面积为66.7 m2，重复3次，田间随机排列，每个小区之间筑小埂隔离，并用地膜包围小埂，防止水土流窜。具体用药设计详见表1。待土地平整后，田间有浅水層的情况下人工插秧，插秧后当天人工喷施除草剂，模拟“插喷同步”控草试验。

1.5 大区示范试验

大区示范采用机插秧。根据小区试验结果，选取30%苄嘧·丙草胺OD+24%安全解毒剂EC作为主推示范药剂，在插秧机上安装同步扇形喷雾杆，将药液均匀喷施于土壤表层进行1次封闭;设3倍用药剂量作为破坏性试验。采用常规2次封闭的田块作为对照药剂处理，施药方式为人工手动喷雾和撒毒土;以不用药作空白对照。具体试验设计见表2。

1.6 田间调查和统计方法

小区试验于插秧施药后15、30 d，采用5点取样法，每点0.25 m2，调查残留的杂草种类和株数，施药后30 d测定杂草鲜质量。与空白对照比较，计算株防效和鲜质量防效。

大区示范试验于插秧后15、30 d，采用随机调查方法，以自然田块为单位，主推示范区和常规2次封闭处理区分别随机取5个田块，每个田块调查5个点，每点0.25 m2，分别统计杂草株防效。

1.7 安全性评价

小区试验和大区示范试验均在施药后3、7、10 d，通过目测法观察水稻生长情况，重点观察水稻叶色和株高变化。利用药害分级方法计算除草剂对水稻的安全性。药害分级标准（分5级）： 药害程度0，安全无药害;药害程度1%～10%，无明显药害;药害程度11%～30%，轻微药害;药害程度31%～50%，中度药害;药害程度>50%，严重药害[9]。

在淮安市南闸镇小区试验内，每隔10 d，每个处理随机调查100穴，考察不同除草剂对水稻分蘖的影响。

2 结果与分析

2.1 小区试验结果

2.1.1 “插喷同步”技术对移栽稻田一年生杂草 15 d 的防控效果

从表3的试验结果来看，处理1至处理4对稗草、千金子等一年生禾本科杂草的株防效达到100.00%，与处理6（94.66%）之间有显著性差异，但没有极显著性差异;与处理5（92.20%）和处理7（90.50%）之间具有极显著性差异。说明30%苄嘧·丙草胺OD和30%丙草胺EC对早期的禾本科杂草防控作用较强;而40%苄嘧·丙草胺WP和53%苄嘧·苯噻酰草胺WP对禾本科杂草的防控作用较弱。

从田间阔叶草和莎草来看，防控效果只有处理6（87.56%和91.23%）与其他处理之间具有极显著性差异;其他处理的株防效都在93.30%以上，相互间仅有显著性差异。说明含有苄嘧磺隆的配方对阔叶草和莎草的防控效果较好。

从总防效来看，处理1至处理4的株防效达96.85～100.00%，与处理5至处理7之间具有极显著性差异。说明30%苄嘧·丙草胺OD对稻田多种杂草都有较好的防控效果。

比较分析处理1至处理4与处理5之间，同样是苄嘧·丙草胺处理， 二者在防效上具有极显著性差异，分析原因主要是二者的剂型有所差异。据田间观察发现，处理1至处理4是油悬浮剂，其在土壤中扩散更好，分布更均匀，对杂草种子萌发抑制作用更强，而处理5是粉剂，其在土壤中的扩散分布较差， 形成药土层较不稳定，所以防控效果略差一点。

因此，生产上建议使用油悬浮剂替代粉剂。

2.1.2 “插喷同步”技术对移栽稻田一年生杂草 30 d 的防控效果

插秧后30 d，田间处于干干湿湿管理状态，空白对照田禾本科杂草数量略有增加，阔叶草和莎草数增加2倍以上，杂草总株数比15 d时增加80%左右。从表3的结果来看，各药剂处理区的杂草数量与15 d时相比发生较大变化。

插秧30 d后对稗草和千金子等禾本科杂草的防控效果，以处理2至处理4较高，株防效一直维持在100.00%，处理1略有下降，达到95.28%，鲜质量防效也维持在较高水平上;而处理6和处理7对禾本科杂草的株防效下降比较多，只有85.84%、80.76%，鲜质量防效也比较低，只有83.11%、7771%，各处理间具有极显著性差异。

从阔叶草防控效果来看，处理1至处理5维持在较高水平，株防效和鲜质量防效都在94%以上，与其他处理之间具有极显著性差异。处理6和处理7小区内出现较多的丁香蓼、鳢肠、鸭舌草等阔叶草，株防效只有67.70%、43.74%;这些阔叶草长得比较大，鲜质量防效只有61.88%、33.62%。

从莎草防控效果来看，除了处理4维持在较高的水平外，其他处理都出现少量的莎草，其中处理1、处理5、处理6、处理7对莎草的持续控制效果较差，株防效只有53.25%～70.78%，鲜质量防控效果也比较差，只有46.08%～64.71%，各处理间具有极显著性差异。

从总株防效和总鲜质量防效来看，处理1至处理4的株防效达94.21%以上，鲜质量防效达9211%以上;而处理6、处理7的株防效只有7689%、62.47%，鲜质量防效只有72.80%、5771%，各处理间具有极显著性差异。比较处理1至处理4与处理5之间，同样是苄嘧·丙草胺，二者在封闭控草持效期方面也有显著性差异，分析其原因，可能是粉剂在土壤中的渗透性没有油悬浮剂好，对杂草的持续抑制作用不够，因此，其持效期较短，而30%苄嘧·丙草胺OD持续防控能力强，对稻田多种杂草都有较长的持效期。

2.1.3 “插喷同步”控草技术对水稻的安全性

插秧后3、7、10 d观察调查水稻秧苗生长变化，处理1、处理2的水稻叶色和外观与空白对照相比没有明显差异，处理3的叶色略微偏黄，但没有明显的药害症状，插秧后7、10 d观察水稻株高与空白对照相比没有显著性差异;破坏性试验处理4和处理5、处理6的水稻叶色偏黄较严重，叶尖有枯死，但叶片可正常生长，插秧后7、10 d观察株高较矮，有一点蹲苗现象;处理7的水稻下部叶片枯死，有比较明显的药害症状，但心叶可以正常生长，插秧后7、10 d 观察秧苗具有明显的蹲苗现象。

连续调查水稻分蘖数的变化（表4），处理1至处理3的分蘖数量一直处在高位，说明对水稻中后期的生长无不良影响;在插秧后10 d，处理4的分蘖数量略有下降，处理5持平，处理6略有上升，20 d后开始逐渐恢复，但总体有效分蘖数要偏少5%左右，说明这几种处理对水稻具有一定的隐形伤害;处理7的分蘖数量一直处于低位，50 d后的有效分蘖数明显低于其他处理，具有明显的伤害。

综合控草效果、持效期及安全性来看，30%苄嘧·丙草胺OD控草效果较好，持效期长，对秧苗安全性较高，但重复喷雾还有一定的安全隐患，建议在“插喷同步”应用过程中配合使用安全解毒剂来解决安全性问题。30%丙草胺EC、40%苄嘧·丙草胺WP和53%苄嘧·苯噻酰草胺WP对水稻杂草的持续防控能力不足，且有一定的隐形药害，建议不要在“插喷同步”过程中使用。

2.2 大区示范试验结果

2.2.1 “插喷同步”示范试验的控草效果

大面积示范试验的结果（表5）表明，利用“插喷同步”防控技术，30%苄嘧·丙草胺OD+安全解毒剂对杂草防控效果和持效期与小区试验的结果比较一致。插秧后15 d，无论是低洼平整的地方还是高低不平的地方，对所有杂草都有较高的防控效果，总防效达99%以上;而常规2次封闭处理技术的总防效只有90.62%，在田间高坡地方和隆起地方，由于药液展布不到位，各田块都有杂草发生，影响封闭效果。这2种技术对杂草封闭效果具有极显著性差异。

插秧后30 d，利用“插喷同步”防控技术，30%苄嘧·丙草胺OD+安全解毒剂对禾本科杂草和莎草还有较高的持续防控作用，株防效分别达9750%、100.00%，整个20 hm2示范区只有零星的稗草和千金子出现，构不成危害;不过，随着烤田措施的实施，田间出现一定数量的阔叶草（如丁香蓼、鳢肠等），株防效有所降低，只有92.35%。而常规2次封闭处理技术对禾本科杂草、阔叶草和莎草的防控效果都大幅度下降，株防效只有86.50%、80.25、78.54%，总草株防效也只有83.07%，说明2次封闭技术对杂草持续防控作用不足。从30 d的持续控草作用来看，2种技术具有极显著性差异（表5）。

2.2.2 “插喷同步”示范试验对秧苗的安全性

连续观察表明，无论是“插喷同步”技术示范区，还是2次封闭技术示范区对水稻秧苗生长都无不良影响，叶色和株高与对照基本相同。破坏性试验处理区，无论是早期秧苗的叶色和株高，还是中期的分蘖情况与对照相比没有明显差异。在“插喷同步”技术中，秧苗直接接触到除草剂，大区破坏性实施的安全性与小区相比，具有很大的改观，说明使用安全解毒剂可以明显提高药剂对幼苗的安全性。因此，建议在“插喷同步”技术推广过程中，将30%苄嘧·丙草胺OD和安全解毒剂配套使用。

3 结论与讨论

通过改装插秧机，改进施药机械，筛选与土壤结合能力比较强的除草剂和对水稻安全的解毒剂，优化成套施药技术，不仅实现了机插秧稻田除草的机械化，而且在保证插秧机作业效率的前提下，减少了人工化除的劳动力问题和施药不均匀等问题，省时省工，增效节本。

小区试验和大面积示范试验结果表明，利用同步扇形喷药杆，结合使用30%苄嘧·丙草胺OD药液均匀喷施在土壤表层，能形成较稳定的药土层，不会被插秧机破坏。这样既能有效地防控早期杂草的萌发，又能延长药剂对杂草的持续防控时间，达30 d以上。利用“插喷同步”控草技术可以减少1次封闭除草和后期的茎叶除草剂使用量，真正做到稻田农药减量使用。

不同剂型的苄嘧·丙草胺配方对杂草的防控效果和持续期具有显著性差异，以油悬浮剂的控草效果最好，持效期较长。说明该剂型在土壤中的扩散和渗透性较好，能够与土壤紧密结合，形成较稳定的药土层，持续地控制杂草。

在应用“插喷同步”控草技术过程中，结合使用安全解毒剂，可以减少封闭除草剂直接喷施到秧苗上所带来的药害问题，促进秧苗健康生长。

“插喷同步”控草技术的可行性，主要体现在插秧后喷药，可以避免人为地破坏药土层，提高除草剂有效利用率;结合水肥管理和水稻生长竞争优势，从而控制杂草种子萌发危害。但是，该技术是如何提高除草剂的利用率，药剂是如何在田间扩散、分布、渗透的及其残效时间等问题还需要進一步研究探索。

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